整體葉輪葉片振動疲勞試驗裝置及試驗方法

本發(fā)明公開了一種整體葉輪葉片振動疲勞試驗裝置及試驗方法，該試驗裝置包括振動試驗臺及整體葉輪，整體葉輪經夾具軸向壓緊并固定在振動試驗臺上；高速旋轉下測量一方面對傳感器（如應變片）的安裝和防護，對連接電纜的安裝、焊接和防護等均提出了一些特殊的要求。振動試驗臺連接有用于起振的振動裝置；整體葉輪連接有用于檢測并記錄試驗參數的檢測裝置；整體葉輪上的相鄰葉片之間設有用于使相鄰葉片互相阻尼的橡膠阻尼塊。本發(fā)明通過在整體葉輪上相鄰葉片問設置橡膠阻尼塊使得相鄰葉片問互相阻尼，保證了對整體葉輪上單個葉片進行振動疲勞試驗時其他葉片不能自由振動，既避免了對整體葉輪進行等分切割的麻煩，又避免了因支撐葉片的剛性變化導致葉片固有頻率的改變，從而保證了振動疲勞試驗結果的可靠性。

影響葉片振動特性的主要因素影響葉片振動特性的主要因素有材料特性、結構參數和葉片連接條件。材料特性主要包括：彈性模量、密度、泊松比。結構參數主要包括：葉片型線、葉根型線、葉片空間幾何尺寸、拉筋、圍帶形式。所以，在帶動發(fā)電機之前，還必須附加一個把轉速提高到發(fā)電機額定轉速的齒輪變速箱，再加一個調速機構使轉速保持穩(wěn)定，然后再聯接到發(fā)電機上。連接條件主要包括：葉根與葉輪連接條件、拉筋與葉片的連接方式、圍帶與葉片的連接方式。當葉片材料選定后，結構參數決定了葉片的剛度和質量，它對葉片的振動特性起主導作用；連接條件則改變了葉片的整體剛性、質量。

葉片振動參數的測量方法取決于振動的類型。

對異步共振由于葉片的振動頻率不是旋轉速度的整數倍，因此對同一個葉片在每一轉中的振幅均不一樣，只需要1至2個傳感器即可測出葉片的振幅序列，再通過FFT變換求出頻率。連接條件主要包括：葉根與葉輪連接條件、拉筋與葉片的連接方式、圍帶與葉片的連接方式。另外由于非接觸式葉片振動測量中振動信號的采集是采用的跳躍采樣方式，得到的是一組非等距的離散信號，常規(guī)的信號處理方法無法使用，為此還可用修改后的Prony譜估計方法得到信號的幅頻和相位信息。